KR100202075B1 - Process for producing foamable particles of styrenic polymers - Google Patents
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Abstract
입자의 유리 전이 온도 (Tg) 보다 낮은 온도인 오븐에서 일부의 발포제를 손실시키는 것으로 구성된, 스티렌 중합체 발포성 입자의 제조방법.A method of making styrene polymer foamable particles, which consists of losing some blowing agent in an oven at a temperature lower than the glass transition temperature (Tg) of the particles.
Description
본 발명은 가공성과 기계적 특성이 향상된 스티렌계 중합체 발포성 입자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing styrenic polymer foam particles having improved processability and mechanical properties.
더욱 구체적으로, 본 발명은 성형에 의하여 특히 표면 외관이 우수하고, 수축도가 낮으며, 소결도가 높고 주형 내에서의 체류시간이 비교적 짧은 완성품 및 블록을 제조하는데 적당한 스티렌계 중합체 발포성 입자의 제조방법에 관한 것이다.More specifically, the present invention provides the production of styrenic polymer foamable particles suitable for producing finished products and blocks having excellent surface appearance, low shrinkage, high sintering degree and relatively short residence time in the mold by molding. It is about a method.
스티렌계 중합체, 특히 폴리스티렌 발포성 입자의 제조는 본 분야에 공지되어 있다. 이 방법은 중합 단계 동안에 또는 그 이후에, 중합체의 연화점 보다 낮은 온도에서 비등하는 발포제를 중합체에 혼입하는 것으로 구성되어 있다.The production of styrenic polymers, in particular polystyrene foam particles, is known in the art. The process consists of incorporating a blowing agent into the polymer that boils at a temperature below the softening point of the polymer during or after the polymerization step.
발포제를 함유하는 입자는 가열되면, 발포제는 증발하여 중합체 중에 다수의 폐공 (closed hallow), 즉 셀 (cell) 을 형성시킨다.When the particles containing the blowing agent are heated, the blowing agent evaporates to form a number of closed hallows, or cells, in the polymer.
저밀도 완성품 또는 블록을 제조하기 위하여, 목적하는 완성품 모양으로 한정되어 있는 주형의 빈 공간에 이들 입자를 넣은 후, 중합 물질의 연화점 및 발포제의 비점보다 높은 온도로 가열한다. 이러한 가열 단계 동안에 입자는 발포되고, 제한된 공간 때문에 소결되고 사용된 주형의 모양과 크기를 갖춘 본체가 형성된다.In order to produce a low density finished product or block, these particles are placed in an empty space of a mold defined by the desired finished product shape, and then heated to a temperature higher than the softening point of the polymeric material and the boiling point of the blowing agent. During this heating step the particles are foamed, and because of the limited space, a body is formed with the shape and size of the mold used.
입자를 직접 주형에 주입하거나, 주형에 주입하기 전에 예비 - 형성시킬 수 있으며 약 15~30 시간 동안 숙성시킬 수 있다.The particles can be injected directly into the mold or pre-formed before injection into the mold and can be aged for about 15-30 hours.
성형 후, 탈 - 주형후 성형물이 변형되지 않도록 충분히 오랜시간 동안 생성된 조형물을 주형내에서 냉각시킨다.After molding, the molded product is cooled in the mold for a sufficiently long time so that the molding after de-moulding does not deform.
발포된 플라스틱 재료는 매우 우수한 열 절연체이므로, 조형체를 냉각시키기 위해서는 주형내에서 비교적 오랜 체류 시간을 필요로한다.Since the foamed plastic material is a very good thermal insulator, it requires a relatively long residence time in the mold to cool the molded body.
그러므로, 냉각시간은 성형주기의 많은 부분을 나타내는 것이며 주어진 시간 동안의 성형 처리량을 상당히 감소시킨다.Therefore, the cooling time represents a large part of the molding cycle and significantly reduces the molding throughput for a given time.
주형내에서의 체류시간을 감소시키고 그와 동시에 우수한 소결결과를 얻기 위해서, 과거에는 중합시에 브로모 -, 클로로 - 또는 클로로 - 브로모 유도체와 같은 소량의 할로겐화 유기 화합물을 스티렌계 중합체에 첨가할 것이 제안되었다.In order to reduce the residence time in the mold and at the same time obtain good sintering results, in the past, small amounts of halogenated organic compounds, such as bromo-, chloro- or chloro-bromo derivatives, have been added to the styrene-based polymer during polymerization. Has been proposed.
중합 단계 동안에 스티렌에 첨가하는 이들 유기 화합물의 몇가지 예가 미합중국 특허 제 4,169,193 ; 4,172,928 ; 및 4,200,696 호에 보고되어 있다.Some examples of these organic compounds added to styrene during the polymerization step are described in US Pat. No. 4,169,193; 4,172,928; And 4,200,696.
이들 유기 생성물은 주형 내에서의 체류 시간을 상당한 정도까지 감소시킬 수 있으나, 그의 사용이 제한되는 몇가지 단점이 있다. 첫번째 단점은 예비 - 발포 단계 동안에 불쾌한 냄새가 발생되는 것이다. 또한, 성형후 수축율이 높으므로 결과적으로 미리 계획되었던 크기의 성형체를 수득할 수 없다.These organic products can reduce the residence time in the mold to a significant extent, but there are some disadvantages that limit their use. The first disadvantage is the development of an unpleasant odor during the pre-expanding stage. In addition, the shrinkage ratio after molding is high, and as a result, a molded body of a previously planned size cannot be obtained.
또한, 이 물질을 음식 포장용으로 사용하는 경우 할로겐화 유기 생성물의 사용이 독성 문제를 일으킬 수 있다. 공지된 바와 같이, 여러가지 국가법 규제는 할로겐화 생성물이 발포성 폴리스티렌 제제로 부터 제거되어야 한다고 제시하고 있다.In addition, the use of halogenated organic products can cause toxic problems when the material is used for food packaging. As is known, various national legal regulations suggest that halogenated products should be removed from the expandable polystyrene formulation.
유럽 특허 공고 제 0 046 494 호에는, 스티렌계 중합체 입자를 알콕시 알콜의 히드록시카르복실산 에스테르 또는 카르복실산 에스테르로 코우팅할 것을 제안하고 있다. 이러한 코우팅은 재료에 대하여 매우 짧은 시간과 매우 우수한 소결 능력을 부여하나, 용기 내에서 입자가 굳어지고 성형 조작 동안에 처리수가 오염된다는 문제점과 함께 만족할만한 결과를 수득하기 위해서는 입자에 다량의 첨가제를 첨가해야 한다는 단점을 나타낸다.European Patent Publication No. 0 046 494 proposes coating styrene polymer particles with hydroxycarboxylic acid esters or carboxylic acid esters of alkoxy alcohols. This coating gives very short time and very good sintering ability to the material, but in order to obtain satisfactory results with the problem that the particles harden in the container and contaminate the treated water during the molding operation, a large amount of additives are added to the particles. Indicates a disadvantage.
본 출원인은 상기한 결점을 나타내지 않는 성형품을 수득하는데 적당한 스티렌계 중합체 발포성 입자는 입자의 유리 전이 온도 보다 낮은 온도에서, 예비 - 발포시키기 전에 2~20 중량 %의 발포제를 함유하는 스티렌계 중합체 발포성 입자에서 일부의 발포제를 손실시킴으로써 수득할 수 있음을 알아내었다.Applicants have found that styrene-based polymer foam particles suitable for obtaining molded articles that do not exhibit the above-mentioned drawbacks include styrene-based polymer foam particles containing 2 to 20% by weight of blowing agent before pre-foaming at a temperature below the glass transition temperature of the particles. It has been found that this can be obtained by losing some blowing agent at.
그러므로, 본 발명의 목적은 성형에 의하여 특히 표면 외관이 우수하고, 수축률이 낮으며, 주형내에서의 체류시간이 비교적 짧은 조형품 및 블록을 제조하는데 적당한 스티렌계 중합체 발포성 입자를 제조하는 방법에 있어서,Therefore, an object of the present invention is to provide a styrene-based polymer foamable particle suitable for producing a molded article and a block by molding, in particular, having excellent surface appearance, low shrinkage rate, and a relatively short residence time in the mold. ,
- 혼입된 2~20 중량 %의 발포제를 함유하는 스티렌계 중합체 발포성 입자를 제조하고 ;Preparing styrenic polymer expandable particles containing 2-20% by weight of blowing agent incorporated;
- 1 중량 %의 이하의 대전 방지제로 상기 입자를 코우팅하고 ;Coating the particles with up to 1% by weight of an antistatic agent;
- 입자의 유리 전이 온도보다 낮은 온도에서 혼입된 발포제의 일부를 제거하는 것으로 구성된 방법이다.A process consisting in removing some of the blowing agent incorporated at a temperature below the glass transition temperature of the particles.
발포성 입자로 부터 제거되는 발포제의 양은 본 발명의 목적에서 중효하지 않으나, 특히 소결도의 면에서, 발포제의 손실율이 발포제의 초기 함량에 대하여 60 중량 % 이하, 바람직하게는 5~50 중량 %의 양으로 함유할때 가장 우수한 결과가 수득된다.The amount of blowing agent removed from the foamable particles is not effective for the purposes of the present invention, but especially in terms of sintering degree, the loss ratio of the blowing agent is not more than 60% by weight, preferably 5-50% by weight relative to the initial content of the blowing agent. The best results are obtained when it is contained.
발포제의 제거는 입자의 유리 전이 온도 (Tg) 보다 낮은 온도에서 가열함으로써, 바람직하게는 오븐 내에서 가열함으로써 수행하는 것이 바람직하다.Removal of the blowing agent is preferably carried out by heating at a temperature lower than the glass transition temperature (Tg) of the particles, preferably by heating in an oven.
오븐 내에서의 입자의 체류시간은 온도, 및 제거되는 발포제의 양에 따라 변화한다. 일반적으로, 온도는 25~60, 바람직하게는 3550이며 체류시간은 10분~24 시간이다.The residence time of the particles in the oven varies with the temperature and the amount of blowing agent removed. Generally, the temperature is 25 to 60 , Preferably 35 50 The residence time is 10 minutes to 24 hours.
발포제를 함유하는 입자는 발포제의 존재하에 스티렌 단독을 또는 스티렌과 공중합 가능한 하나 이상의 에틸렌계 불포화 공단량체 (comonomer)를, 바람직하게는 수성 현탁액 중에서 중합시킴으로써 제조될 수 있다.Particles containing a blowing agent can be prepared by polymerizing styrene alone or one or more ethylenically unsaturated comonomers copolymerizable with styrene in the presence of a blowing agent, preferably in an aqueous suspension.
통상적인 방법에 따라 하나 이상의 퍼옥시 개시제의 존재하에 또는 열적인 방법으로 중합을 수행할 수 있음은 선행기술로 부터 공지되어 있다.It is known from the prior art that the polymerization can be carried out in the presence of one or more peroxy initiators or by thermal methods according to conventional methods.
다른 방법에 따르면, 상기 중합체 입자를 발포제의 증기상에 노출시킴으로써, 또는 발포제를 물중에 현탁된 이미 제조된 입자에 첨가함으로써 또는 압출 단계 동안에 첨가함으로써, 미리 제조된 스티렌계 중합체 중에 발포제를 혼입시킬 수 있다. 발포성 입자를 제조하는 여러가지 방법은 이미 본 분야에 공지되어 있으며 기술 문헌에 기재되어 있다. 예를 들면 영국 특허 제 695,826 ; 715,100 ; 886,811 ; 908,089 ; 1,048,243 호 ; 및 미합중국 특허 제 2,983,692 호가 있으며, 그의 내용이 참고로 포함되어 있다.According to another method, the foaming agent can be incorporated into the previously prepared styrene-based polymer by exposing the polymer particles to the vapor phase of the blowing agent, or by adding the blowing agent to already prepared particles suspended in water or during the extrusion step. have. Various methods of producing expandable particles are already known in the art and described in the technical literature. See, eg, British Patent 695,826; 715,100; 886,811; 908,089; 1,048,243; And US Pat. No. 2,983,692, the contents of which are incorporated by reference.
전 명세서 및 첨부된 특허 청구의 범위에 사용된 스티렌 중합체 또는 스티렌계 중합체 라는 표현은 스티렌 동종 중합체, 및 화학적으로 결합된 스티렌을 50 중량 % 이상 함유하는, 다른 비닐계 및 / 또는 비닐리덴계 단량체와의 스티렌 공중합체를 의미한다.As used in the entire specification and the appended claims, the expression styrene polymer or styrene-based polymer refers to styrene homopolymers and other vinyl- and / or vinylidene-based monomers containing at least 50% by weight of chemically bound styrene. It means styrene copolymer of.
이러한 공단량체의 예로는- 메틸스티렌 ; 2,4 - 디클로로스티렌과 같은 할로겐화 스티렌 ; 아크릴로니트릴 ; 메타크릴로니트릴 ; 아크릴산 및 / 또는 메타크릴산의 에스테르와 같은,- 불포화 카르복실산과 C1~C8알콜과의 에스테르 ; 비닐카르바졸과 같은 N - 비닐 화합물등이 있다.Examples of such comonomers are Methyl styrene; Halogenated styrenes such as 2,4-dichlorostyrene; Acrylonitrile; Methacrylonitrile; Such as esters of acrylic acid and / or methacrylic acid , Esters of unsaturated carboxylic acids with C 1 to C 8 alcohols; N-vinyl compounds, such as vinylcarbazole, etc. are mentioned.
스티렌 중합체 또는 스티렌계 중합체 라는 표현에는, 스티렌 이외에 가능하다면 상기한 비닐계 및 / 또는 비닐리덴계 공단량체, 및 디비닐벤젠과 같이 비닐 형태의 2개의 이중결합을 갖는 소량의 단량체를 함유하는 공중합체도 포함된다.The expression styrene polymer or styrene polymer includes, in addition to styrene, a copolymer containing a small amount of monomer having two double bonds in the form of vinyl, such as the vinyl and / or vinylidene-based comonomers described above, and divinylbenzene. Also included.
발포성 폴리스티렌 입자는 발포제로서, 실온에서 기체 또는 액체 형태일 수 있으며 중합체를 용해시키지 않으나, 발포되기 때문에, 비점이 중합체의 연화점 보다 낮은 통상적인 용이한 휘발성 유기 화합물을 함유한다.The expandable polystyrene particles, as blowing agents, may be in gaseous or liquid form at room temperature and do not dissolve the polymer, but because they foam, they contain conventional easy volatile organic compounds having a boiling point below the softening point of the polymer.
특히 적당한 발포제의 예로는 프로판, 부탄, n - 펜탄, 이소펜탄, 헥산, 시클로헥산 등과 같은 탄소수 2~6 의 지방족 탄화수소가 있으며, 이들은 단독으로 또는 혼합물로서 사용될 수 있으며 ; 석유 에테르 ; 디클로로 - 디플루오로메탄, 1,2,2 - 트리플루오로 - 에탄, 1,1,2 - 트리플루오로 - 에탄 등과 같이, 메탄, 에탄 및 에틸렌의 여러가지 클로로 - 및 플루오로 - 유도체와 같은 C1~C3지방족 탄화수소의 할로겐화 유도체가 있다.Examples of particularly suitable blowing agents include aliphatic hydrocarbons having 2 to 6 carbon atoms, such as propane, butane, n-pentane, isopentane, hexane, cyclohexane and the like, which can be used alone or as a mixture; Petroleum ether; C such as various chloro- and fluoro- derivatives of methane, ethane and ethylene, such as dichloro-difluoromethane, 1,2,2-trifluoro-ethane, 1,1,2-trifluoro-ethane and the like Halogenated derivatives of 1 to C 3 aliphatic hydrocarbons.
발포제는 일반적으로 중합체의 중량에 대하여 2~20 중량 %, 바람직하게는 4~10 중량 %의 양으로 사용된다.Blowing agents are generally used in amounts of from 2 to 20% by weight, preferably from 4 to 10% by weight, based on the weight of the polymer.
본 발명의 방법에 사용되는 대전 방지제는 스티렌계 중합체 입자의 자유 - 흐름의 표면상, 마무리성 및 가공성을 향상시키기 위해 일반적으로 사용되는 것이다.Antistatic agents used in the process of the present invention are generally used to improve the free-flowing surface, finish and processability of styrenic polymer particles.
대전 방지제는 공지되어 있으며 기술 문헌에 기재되어 있고 ; 예를 들면 [K. Johnson, Antistatic Compositions for Textiles and Plastics, Noyes Data Corporation, Park Ridge N. J. 1976] 을 언급할 수 있다.Antistatic agents are known and described in the technical literature; For example, [K. Johnson, Antistatic Compositions for Textiles and Plastics, Noyes Data Corporation, Park Ridge N. J. 1976.
본 발명의 방법에 사용될 수 있는 대전 방지제의 예로는 부틸 스테아레이트와 같은 지방산 에스테르 ; 글리세롤과 같은 모노 - 히드록시 또는 폴리 - 히드록시 알콜 ; 에톡실화 3차 알킬아민, 지방산 디알칸올아민과 같은 아민 ; N, N - 비스 - (2- 히드록시에틸스테아르아미드) 와 같은 아미드 ; 폴리에틸렌 글리콜 헥사데실에테르와 같은 폴리옥시에틸렌계 또는 폴리옥시알킬렌계 유도체 ; 에틸렌 옥사이드 / 프로필렌 옥사이드 공중합체 ; 옥타데실아민의 스테아르산 염과 같은 아민계 비누 ; 구아닌딘의 옥타데실 술페이트염과 같은 알킬 - 술페이트의 아민염 ; 옥타데실 - 트리메틸 - 암모늄 클로라이드와 같은 4 차 암모늄 화합물 ; 비스도데실 하이드로겐 포스페이트와 같은 알킬 - 포스페이트 ; 및 트리에탄올아민의 옥타데실 - 포스폰산 염과 같은 알킬 - 포스폰산의 아민염등이 있다.Examples of antistatic agents that can be used in the process of the invention include fatty acid esters such as butyl stearate; Mono-hydroxy or poly-hydroxy alcohols such as glycerol; Amines such as ethoxylated tertiary alkylamines and fatty acid dialkanolamines; Amides such as N, N-bis- (2-hydroxyethylstearicamide); Polyoxyethylene or polyoxyalkylene derivatives such as polyethylene glycol hexadecyl ether; Ethylene oxide / propylene oxide copolymers; Amine soaps such as stearic acid salt of octadecylamine; Amine salts of alkyl-sulfates, such as octadecyl sulfate salts of guanine; Quaternary ammonium compounds such as octadecyl-trimethyl-ammonium chloride; Alkyl-phosphates such as bisdodecyl hydrogen phosphate; And amine salts of alkyl-phosphonic acids such as octadecyl-phosphonic acid salts of triethanolamine.
이러한 대전 방지제는 단독으로, 또는 임의의 비율의 혼합물로서 사용될 수 있다.Such antistatic agents may be used alone or as a mixture in any ratio.
본 발명에 따른 방법에 사용되는 바람직한 대전 방지제는 에틸렌 옥사이드의 함량이 10~50 중량 %이며 분자량이 1000~5000 인 글렌디온 (GLENDION(R)) 이라는 상표명으로 시판되고 있는 블록 에틸렌 옥사이드 / 프로필렌 옥사이드 블록 공중합체 ; 또는 I.C.I. 에 의해 아트머 (ATMER(R)) 라는 상표명으로 시판되고 있는 에톡실화 3차 알킬 아민이다.Preferred antistatic agents used in the process according to the invention are block ethylene oxide / propylene oxide blocks sold under the trade name GLENDION (R) with a content of 10-50% by weight of ethylene oxide and a molecular weight of 1000-5000. Copolymer; Or an ethoxylated tertiary alkyl amine sold under the trade name ATMER (R) by ICI.
일반적으로 대전 방지제의 양은 중합체에 대하여 1중량 % 이하, 예를 들면 0.001~0.5 중량 % 이며, 바람직하게는 0.010~0.1 중량 % 이다.Generally, the amount of the antistatic agent is 1% by weight or less, for example, 0.001 to 0.5% by weight, and preferably 0.010 to 0.1% by weight relative to the polymer.
중합체 입자는 선행 기술에 공지된 바와같이 임의의 혼합법에 의해 대전 방지제로 코우팅될 수 있으며 ; 예를 들면, 발포성 입자는 회전드럼 또는 텀블러 중에서 적당량의 대전 방지제로 처리될 수 있다.The polymer particles may be coated with the antistatic agent by any mixing method as known in the art; For example, the expandable particles may be treated with an appropriate amount of antistatic agent in a rotating drum or tumbler.
입자를 대전 방지제로 코우팅함으로써, 여러가지 분획을 수득하도록 하며, 각각 조절된 크기 범위를 가지며 여러가지 용도를 부여하는, 이어지는 체질(sieving) 조작을 용이하게 한다.By coating the particles with antistatic agents, different fractions are obtained, each facilitating subsequent sieving operations, each having a controlled size range and conferring various uses.
성형 단계로 들어가기 전에, 선행기술에 공지된 방법에 따라 입자를 입자의 유리 전이 온도보다 높은 온도에서 증기 또는 열풍에 의해 예비 발포 단계를 행한 후, 실온에서 10~30 시간 동안 숙성시킨다.Before entering the forming step, the particles are subjected to a prefoaming step by steam or hot air at a temperature higher than the glass transition temperature of the particles according to methods known in the prior art, and then aged at room temperature for 10-30 hours.
본 발명에 따른 방법으로 수득된 발포성 입자는 하기와 같은 특성을 나타낸다 ;The expandable particles obtained by the process according to the invention exhibit the following properties;
(a) 주형내에서의 짧은 체류 시간, 본 발명에 따른 방법으로 처리되지 않은 예비 발포 입자로 부터 제조된 블록 또는 조형품을 냉각시키는데 필요한 시간의 50 % 와 일반적으로 동일하거나 그보다 작음 ;(a) a short residence time in the mold, generally equal to or less than 50% of the time required to cool the blocks or shaped articles produced from prefoamed particles not treated by the process according to the invention;
(b) 블록의 변형, 두께 방향으로 1% 이하 ;(b) 1% or less in the deformation and thickness direction of the block;
(c) 높은 소결도, 재순환되는 폐기 발포 생성물의 상당량을 첨가함으로써 성형이 수행됨 ;(c) molding is carried out by adding a high sintering degree, a significant amount of recycled waste foam product;
(d) 예비 - 발포 후 짧은 숙성 시간 ;(d) short ripening time after pre-expanding;
(e) 표면상에서 안료, 또는 그외의 접착제에 대한 고 흡수력.(e) High absorption of pigments or other adhesives on the surface.
발포제 이외에, 스티렌 중합체는 난연제, 유가 및 무기 충진제, 염료, 안료, 대전 방지제, 예비 - 발포 단계 동안에 형성되는 응집을 방지하기 위한 응집 방지제, 가소제 및 그외의 유사 화합물과 같은 첨가제를 함유할 수 있다.In addition to blowing agents, styrene polymers may contain additives such as flame retardants, oil and inorganic fillers, dyes, pigments, antistatic agents, anti-agglomerating agents, plasticizers and other similar compounds to prevent agglomeration formed during the pre-foaming step.
바람직하게는 중합 동안에 발포제를 첨가하고, 바람직하게는 수성 현탁액중에서의 발포제를 첨가하는 스티렌의 중합과 닫힌 주형내에서 성형함으로써 입자를 조형품으로 전환시키는 것은, 본 분야의 숙련자들에게 공지된 기술로써 수행되며, 문헌 [ T. N. Ferrigno, Rigid Plastic Foams , Reinhold Publishing Corp., New York, U.S.A. (1963)] 과 같은 기술문헌에 널리 기재되어 있다.Conversion of the particles into shaped articles, preferably by addition of a blowing agent during the polymerization, preferably by the addition of the blowing agent in an aqueous suspension and molding in a closed mold, is a technique known to those skilled in the art. And TN Ferrigno, Rigid Plastic Foams, Reinhold Publishing Corp., New York, USA (1963)] is widely described in the technical literature.
하기의 실시예들은 본 발명의 중요한 특징을 더욱 잘 나타내기 위한 목적으로 기재된 것이며 결코 본 발명을 제한하는 것으로 여기지 않는다.The following examples are set forth for the purpose of better illustrating the important features of the present invention and are in no way intended to limit the present invention.
[실시예 1]Example 1
85~120의 수성 현탁액 중에서 촉매로서 디벤조일퍼옥사이드 및 tert - 부틸 퍼옥사이드 존재하에 스티렌을 중합시킴으로써, n - 펜탄 및 이소펜탄 70 : 30 중량비의 혼합물로 구성된 발포제를 함유하며 중량 평균 분자량 180,000, 입자크기 0.2~2.7인 20의 폴리스티렌 입자를 수득한다.85-120 Styrene was polymerized in the presence of dibenzoylperoxide and tert-butyl peroxide as catalysts in an aqueous suspension of 2.7 Phosphorus 20 To obtain polystyrene particles.
중합 반응기로 부터 배출되는 입자를 물로 세척하고, 원심 분리하고 20에서 1시간 동안 건조시킨다.Particles exiting the polymerization reactor were washed with water, centrifuged and Dry for 1 hour at.
발포성 입자를 10 : 90 중량비의 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드의 블록 공중합체로 구성되어 있으며, 분자량이 2000~3000 인 상표명 글렌디온 에프지 (GLENDION FG) 로서 시판되고 있는 300 ppm 의 대전 방지제와 혼합한다.The expandable particles are mixed with a 300 ppm antistatic agent, which is composed of a block copolymer of ethylene oxide and propylene oxide in a 10:90 weight ratio, and commercially available under the trade name GLENDION FG having a molecular weight of 2000 to 3000.
혼합은 텀블러 중에서 실온에서 약 10분 동안 수행한다. 이어서 입자를 체질하여 (A) 지름이 0.4~0.9인 입자로 구성되어 있는 분획, 및 (B) 지름이 0.9~2.7인 입자로 구성되어 있는 분획의 2 가지 분획으로 분리한다.Mixing is performed for about 10 minutes at room temperature in a tumbler. The particles are then sieved (A) with a diameter of 0.4-0.9 Fraction consisting of phosphorus particles, and (B) a diameter of 0.9 to 2.7 Separate into two fractions of the fraction consisting of phosphorus particles.
각 분획에 대하여 측정한 발포제의 함량은 분획 (A) 에서 6.8 중량 %, 분획 (B) 에서 6.9 중량 % 였다.The content of blowing agent measured for each fraction was 6.8% by weight in fraction (A) and 6.9% by weight in fraction (B).
각 분획을 각각 2 가지 동일한 부분, 즉 A.1 및 A.2 ; B.1 및 B.2 로 세분한다.Each fraction is divided into two identical portions, namely A.1 and A.2; Subdivide into B.1 and B.2.
분획 A.2를 오븐에 넣고, 약 35로 가열하고, 10분 간격으로 발포제의 함량을 측정한다. 발포제의 함량이 5 중량 %에 이르면, 샘플을 오븐에서 꺼내고 발포제의 손실을 방지하기 위해 급속히 냉각시킨다.Fraction A.2 is placed in an oven, about 35 Heated to 10 minutes and the content of blowing agent is measured. When the content of blowing agent reaches 5% by weight, the sample is taken out of the oven and rapidly cooled to prevent loss of blowing agent.
각 분획 A.1 및 A.2를 중합체 중량에 대하여 0.2 중량 %의 글리세릴 모노스테아레이트 및 0.05 중량 %의 아연 스테아레이트로 구성되어 있는 통상 약 25 g/로 한다. 각 분획을 실온의 공기중에서 24 시간 동안 숙성시킨 후, 성형시켜 40 60이며 두께가 2인 포장 용기로 전환시킨다. 0.9 Ate 의 증기를 사용하여 성형을 수행한다. 각 조형품이 동일한 주형으로 부터 추출된 후 주형의 크기를 유지할 수 있기 위하여 필요한 주형 내에서의 체류시간으로서 정의되는 용기의 냉각시간을 측정한다.Each fraction A.1 and A.2 is usually composed of about 25 g / g of 0.2% by weight of glyceryl monostearate and 0.05% by weight of zinc stearate relative to the polymer weight Shall be. Each fraction is aged in air at room temperature for 24 hours, then shaped to form 40 60 And thickness is 2 Switch to phosphorus packaging container. Molding is carried out using 0.9 Ate of steam. The cooling time of the vessel, which is defined as the residence time in the mold required to maintain the size of the mold after each molding has been extracted from the same mold, is measured.
분획 A.2로 부터 수득된 용기는 분획 A.1으로 부터 수득된 용기의 냉각 시간 (5 분) 보다 약 50 % 짧은 냉각시간 (2 분 45초)을 나타낸다.The vessel obtained from fraction A.2 exhibits a cooling time (2 minutes 45 seconds) which is about 50% shorter than the cooling time (5 minutes) of the vessel obtained from fraction A.1.
각 용기에 대하여, 용기 바닥이 손상된 후 파괴되는 발포된 입자의 백분율로서 정의되는 소결도를 결정한다.For each vessel, the degree of sintering, which is defined as the percentage of foamed particles that break after the vessel bottom is damaged, is determined.
소결 백분율은 약 10 2의 표면적의 손상 면적으로 정의되며, 입자의 총 수에 대하여 그 면적에 함유된 입자의 총수를 세어 손상된 입자의 수를 계산한다.Sintered percentage is about 10 The damage area of the surface area of 2 is defined, and the number of damaged particles is calculated by counting the total number of particles contained in the area against the total number of particles.
이러한 측정법에 의하여, A.1으로 부터의 용기의 소결도가 15 % 인 반면, A.2 로 부터의 용기의 소결도는 80 % 이다.By this measurement, the sintering degree of the container from A.1 is 15%, while the sintering degree of the container from A.2 is 80%.
분획 B.2를 분획 A.2에 대하여 기재한 바와 같이 처리한다. 발포제의 함량이 5.1 % 일때 샘플을 오븐으로 부터 제거하고, 발포제의 손실을 중지시키기 위해 급속히 냉각시킨다.Fraction B.2 is treated as described for fraction A.2. When the blowing agent content is 5.1%, the sample is removed from the oven and rapidly cooled to stop the loss of blowing agent.
B.1 및 B.2 각 분획을 상기의 분획 A.1 및 A.2에서와 같이, 분획 A.1 및 A.2에서 사용된 것과 동일한 코우팅제와 혼합하고, 밀도를 약 20 g/로 예비 발포시키고, 실온에서 24시간 동안 숙성시킨다.B.1 and B.2 Each fraction is mixed with the same coating agent as used in fractions A.1 and A.2, as in fractions A.1 and A.2 above, and the density is about 20 g / Prefoam and mature at room temperature for 24 hours.
이어서 각 분획을 성형시켜 100 100 50의 블록을 수득한다. 0.65 Ate의 증기를 사용하여 성형을 행한다.Each fraction was then molded to 100 100 50 Obtain a block of. Molding is carried out using 0.65 Ate steam.
분획 B.2로 부터 수득한 블록의 주형 내에서의 체류시간 (9 분) 은 분획 B.1으로부터 수득한 블록의 주형 내에서의 체류시간 (20 분) 보다 55 % 짧다.The residence time in the mold of the block obtained from fraction B.2 (9 minutes) is 55% shorter than the residence time in the mold of the block obtained from fraction B.1 (20 minutes).
분획 B.2로 부터 수득된 블록의 두께에 대하여 측정한 변형은 분획 B.1으로부터 수득된 블록의 두께보다 75 % 낮다 (5대 20).The deformation measured for the thickness of the blocks obtained from fraction B.2 is 75% lower than the thickness of the blocks obtained from fraction B.1 (5 Teen 20 ).
분획 B.2블록으로 부터 절단된 5두께의 시이트의 소결도는 동일한 두께를 가지며 분획 B.1으로 부터의 블록으로 절단된 상응하는 시이트 보다 훨씬 높다 (50 % 대 5 %).5 cut from fraction B.2 block The sintering degree of the sheet of thickness is of much higher (50% vs. 5%) than the corresponding sheet cut into blocks from fraction B.1.
블록으로 부터, 두께 1.5의 시이트를 절단한다. 이들을 어두운 배경에 대하여 조사하면, 분획 B.2로 부터 수득된 블록 유래의 시이트는 소결된 입자 사이에 균열이 전혀 없으나, 이와 반대로 분획 B.1으로 부터 수득된 블록 유래의 시이트에서는 균열이 관찰된다.From blocks, thickness 1.5 Cut the sheet of paper. When these were examined against a dark background, the block-derived sheet obtained from fraction B.2 had no cracks between the sintered particles, whereas the block-derived sheet obtained from fraction B.1 was found to be cracked. .
[실시예 2]Example 2
숙성 시간을 5시간으로 하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 조작 조건하에서 실시예 1의 분획 A.1 및 A.2 모두에 대하여 처리를 행한다.Except that the aging time is 5 hours, the treatment is performed on both fractions A.1 and A.2 of Example 1 under the same operating conditions as in Example 1.
A.1으로 부터 수득한 용기의 주형 내에서의 처리시간이 10분 이상이며, 주형으로 부터 제거한 후, 훨씬 변형된다. 분획 A.2로 부터 수득한 용기에 의해 나타내어지는 주형 내에서의 체류시간은 24 시간 동안 숙성을 행한 실시예 1의 경우보다 20 % 정도만 길며 ; 또한 탈주형 용기는 변형되지 않는다.The treatment time in the mold of the vessel obtained from A.1 is at least 10 minutes and is much more deformed after removal from the mold. The residence time in the mold represented by the vessel obtained from fraction A.2 is only about 20% longer than that of Example 1, which was aged for 24 hours; In addition, the breakout vessel is not deformed.
[실시예 3]Example 3
24시간 숙성시킨 후 실시예 1에서 수득한 분획 B.1 및 B.2을, 파쇄된 성형품을 분쇄함으로써 수득한 폐물질로 부터 회수한 25 중량 %의 발포된 폴리스티렌과 혼합한다.After aging for 24 hours, fractions B.1 and B.2 obtained in Example 1 are mixed with 25% by weight of foamed polystyrene recovered from the waste material obtained by grinding the crushed molded article.
각 분획을 실시예 1과 동일한 조건하에서 성형한다.Each fraction is molded under the same conditions as in Example 1.
분획 B.2로 부터의 블록의 소결도는 분획 B.1으로 부터의 블록의 소결도보다 훨씬 높다 (40 % 대 0 %).The sintering degree of the blocks from fraction B.2 is much higher than the sintering degree of the blocks from fraction B.1 (40% vs 0%).
또한, 어두운 배경에 대하여 육안으로 조사하는 경우, 분획 B.2로 부터 수득된 블록으로 부터 뜨거운 철사를 사용하여 절달한 1.5두께의 시이트는 소결된 입자 사이에는 대체적으로 균열이 없다.In addition, when visually irradiated against a dark background, 1.5 delivered using hot wire from the block obtained from fraction B.2. The sheet of thickness is generally free of cracks between the sintered particles.
분획 B.1으로 부터 수득된 블록을 절단함으로써 수득된 유사한 시이트는 평평하지 않으며 균열이 크고 응축수가 명백하게 부착되었다.Similar sheets obtained by cutting the blocks obtained from fraction B.1 are not flat and have large cracks and condensate clearly attached.
[실시예 4]Example 4
실시예 1에 나타낸 바와 동일한 방법으로, 각각 실시예 1의 샘플 A.1 및 A.2의 특징과 동일한 두개의 샘플 C.I 및 C.2 를 제조한다.In the same manner as shown in Example 1, two samples C.I and C.2 are prepared which are identical to the characteristics of Samples A.1 and A.2 of Example 1, respectively.
각 샘플을 0.1 중량 %의 카본 블랙과 혼합한 후, 중합체에 대하여 0.2 중량 %의 글리세릴 모노스테아레이트 및 0.05 중량 %의 아연 스테아레이트로 구성된 통상적인 성형 코우팅제와 혼합한다.Each sample is mixed with 0.1 wt% carbon black and then mixed with a conventional molding coating agent consisting of 0.2 wt% glyceryl monostearate and 0.05 wt% zinc stearate relative to the polymer.
혼합은 실온에서 텀블러 내에서 행한다.Mixing is performed in a tumbler at room temperature.
각 샘플을 실시예 1과 동일한 조작 조건하에서 예비 발포, 숙성 및 성형한다.Each sample is prefoamed, aged and shaped under the same operating conditions as in Example 1.
샘플 C.2는 카본 블랙의 방출없이 균일하게 착색된 표면을 가지고 있으나 ; 이와 반대로, C.1 샘플은 카본 블랙의 분포가 뷸균일하며 시간이 흐름에 따라 안료가 손실된다.Sample C.2 has a uniformly colored surface without the release of carbon black; In contrast, the C.1 sample has an uneven distribution of carbon black and loses pigment over time.
또한, 샘플 C.2로 부터 수득된 성형품의 소결도는 C.1으로 부터 수득한 성형품보다 훨씬 높다 (25 % 대 0 %).In addition, the sintering degree of the molded article obtained from sample C.2 is much higher (25% vs. 0%) than the molded article obtained from C.1.
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